Hallo Haustechnikdialog-Forum,

ich suche nach Meinungen und Rat zu unserer Solarthermie-Anlage.

Die Anlage besteht aus fünf Flachkollektoren unbekannter Herkunft. Diese wurden von den Vorbesitzenden installiert und alle Typenschilder sind ausgeblichen.

Aktuell liegen die Kollektoren flach auf demDach, 6,75 °, sollen aber in Zukunft aufgeständert werden -- 45 °.

Wir haben einen 1000 l Wasserspeicher installiert, welcher zwei Solarregister hat und eine Edelstahlwendel für die Warmwassererwärmung.

Ergänzt wird das System von einer 15,4 kW Wärmepumpe der Marke Mastertherm (CZ). Diese ist ebenfalls übernommen.

Damit sind die Randbedingungen erklärt, kommen wir zum Anliegen.

Beim Verschalten der Solarthermie habe ich mich am Schema HSK-SLS von Solarbeyer Hydraulikvarianten orientiert. (Siehe https://www.solarbayer.de/de/Infothek/Planungshilfen/Hydraulikvarianten für Hygiene-Schichtkombispeicher HSK-SLS). Andere hatte ich zur damaligen Zeit nicht gefunden.



So ist die Solarthermie aktuell in den Pufferspeicher eingebunden. Der Vorteil ist, dass das Dreiwegeventil im Rücklauf sitzt und geringeren Temperaturen ausgesetzt ist.

Bei aktuellen Beobachtungen fällt aber der gravierende Nachteil auf. Es muss zwischen Heizungsunterstützung und Warmwasserunterstützung umgeschaltet werden. Bei Warmwasserunterstützung ist der Rücklauf noch ausreichend warm und könnte den unteren Bereich zur Heizungsunterstützung zusätzlich erwärmen. Das heißt schlechte Effizienz. Dadurch konnte die letzten Tage schon einges an Energie nicht zwischengespeichert werden.

Des Weiteren ist die Regelung komplex und benötigte ein Umschalten der Eingänge des PID-Reglers für die Solarpumpe und einige Hysteresen, um ein toggeln des Dreiwegeventils zu verhindern.

Jetzt bin ich bei der Recherche auf folgendes Schema gestoßen.



Hier ist das Dreiwegeventil im Vorlauf und das Medium durchfließt entweder nur das untere Register zur Heizungsunterstützung oder ZUSÄTZLICH das obere Register zur Warmwasserunterstützung. Ich hätte das Dreiwegeventil von den Anschlüssen etwas anders eingebunden, aber zur Anschauung reicht es. Das kann später noch diskutiert werden.

Nachteil ist hier, das Dreiwegeventil ist höheren Temperaturen ausgesetzt.

Die Vorteile überwiegen aber meiner Meinung nach. Erstens wird das Medium bei hohen Temperaturen durch beide Register geleitet und erhöht damit die abgegebene Energie. Und zweitens ist die Regelung trivialer. Der PID-Regler wird nur durch die Temperatur des Mediums und der unteren Speichertemperatur geregelt. Das Dreiwegeventil wird durch den Vergleich von Mediumtemperatur zu oberer Speichertemperatur angesteuert.

Rein von den Beobachtungen her lohnt es sich meiner Meinung nach. Aber es ist mein erstes Heizungssystem, welches ich geplant habe und jetzt optimiere. Daher wollte ich eure Meinungen, Wissen und Rat einholen bevor ich das wieder umbauen lasse.

Das verbaute ESBE ZRS230 müsste dann entsprechend gegen ein temperaturfesteres Ventil getauscht werden. Habt ihr da Vorschläge?

Wahrscheinlich habe ich wichtige Informationen vergessen. Gerne liefere ich diese nach, wenn danach gefragt wird.

Ich danke euch im Voraus.

Hallo,

ich hatte lange einen 1000l Hygienespeicher, der nur eine untere Wendel hatte.
Die Steuerung hat nur das Delta zwischen Solar und Puffer unten überwacht.
Dann ging der erste Sonnenstrahl schon unten in den Puffer.
Bei einem Schichtspeicher vermischt sich das nicht mit den oberen wärmeren Schichten im Speicher. Erst wenn es wärmer wird im Puffer "steigt" die Solarwärme von der Wendel unten- schichtweise- nach oben.
Das hat tadellos funktioniert. Dann bräuchtest Du keine Umschaltung.

Nachteil dabei wäre, dass man keinen Warmwasservorrang steuern kann.

Nur ne Idee...

Viele Grüße, Achim

Hallo Achim,

ja, das wäre die einfachste Lösung, aber dann hätte ich nicht den teureren Pufferspeicher kaufen müssen.

Auf die Warmwasserunterstützung möchte ich nicht verzichten. Das war von Beginn an geplant. Daher betreibe ich auch den etwas höheren Aufwand. Vor allem in den Übergangsjahreszeiten kann die Auslastung der Wärmepumpe damit etwas verringert werden.

6 FK in Reihe sind ungünstig! Schließlich wollen wir kWh ernten und KEINE Temperaturen!
Max 4 Kollis in Reihe!

Mal bei Jenny nachlesen oder hier: http://www.hjkonline.de/Start.html

Gruß
Heinz

Hallo Heinz, danke für deinen Input. Es sind wie im Text geschrieben 5 FK und die sind schon vorhanden und aufgebaut. Das BIld stellt wie im Text geschrieben nur beispielhaft da, wie aktuell die FK in den Pufferspeicher eingebunden sind. Es ist kein Neubau und für einen Umbau ist aktuell keine Zeit, Dass heißt, es muss mit dem vorhandenen gearbeitet werden.

Und genau, damit die Energie besser genutzt wird, frage ich nach Meinungen zu dem Umbau.

Die Energie wird doch schon optimal genutzt?

Oder wo denkst Du verschwindet sie hin?
Hier paar Liter mehr, dort paar Grad weniger, die Energie bleibt die Gleiche

DU sagst Du hast momentan keine Zeit / Geld - dann lass es so wie es ist

Eine Erhöhung des Winkels - ganz ehrlich dann reiss das Zeug ab, mach noch mehr PV drauf
Gerade wenn eh schon eine Wärmepumpe vorhanden ist macht das mehr Sinn

Okay. Dann stehe ich wohl etwas auf dem Schlauch. Wo liegt mein Fehler in meiner Überlegung.

Aktuell gibt es zwei Möglichkeiten, oberes ODER unteres Register.

Beispiel aus der Praxis
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Im Bereich des oberen Registers herrschen T1 55 Grad C, T2 50 Grad C, im Bereich des unteren Registers T3 45 Grad C, T4 25 Grad C.

Die Vorlauftemperatur von den FK ist 65 Grad und geht entsprechend der Schaltlogik nur durch das oberer Register, da Vorlauf > T1. Die Rücklauftemperatur ist 55 Grad C. Pumpe läuft auf Maximum 550 l/h. Delta T sind 10 K. Das entspricht einer Leistung von
~ 1,53 KW * Spezifische Wärmekapazität Medium.

Überlegung
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Wenn in dem Beispiel das oberer UND das untere Register durchströmt würden, wäre die Rücklauftemperatur dann bei angenommenen 35 Grad C. Das ergibt ein delta T von 30 K. Der Massestrom wird sich ggf. etwas reduzieren, aber nicht um das 3-fache.

Der Volumenstrom müsste durch die Durchströmung beider Register um 2/3 reduziert werden, damit die gleiche Leistung erzielt wird. Davon gehe ich aber nicht aus. Auch wenn der Volumenstrom um 50 % sinkt, wäre der Mehrertrag immer noch ~50 % (2,29 KW / 1,53 KW) höher als nur durch ein Register.
100 % Volumenstrom: 4,58 KW * Spezifische Wärmekapazität Medium.
75 % Volumenstrom: 3,44 KW * Spezifische Wärmekapazität Medium.
2/3 Volumenstrom: 3,06 KW * Spezifische Wärmekapazität Medium.
50 % Volumenstrom: 2,29 KW * Spezifische Wärmekapazität Medium.
1/3 Volumenstrom: 1,53 KW * Spezifische Wärmekapazität Medium.

PV macht für dieses Dach keinen Sinn. Das hat etwas mit dem Aufbau des Daches zu tun. PV kommt an anderer Stelle zum Einsatz, wenn alles klappt. Es geht auch nicht um die Grundsatzfrage, Solarthermie ja oder nein. Die Solarthermie war vorhanden und wurde wieder in den Pufferspeicher eingebunden.

ich habe deine Zahlen zugegeben nicht nachgerechnet

Aber auch hier gilt - Reizwort - der Energieerhaltungssatz

Es kommen 10kW vom Himmel, die ST kann 5 davon ernten

Wie Du die hin und her verteilst - es werden am Ende 5kWh je Stunde bleiben

Der ST ist es egal ob sie das Wasser von 20° auf 30° oder von 70° auf 80° erhitzt - die benötigte Sonneneinstrahlung ist die gleiche

>>>Der ST ist es egal ob sie das Wasser von 20° auf 30° oder von 70° auf 80° erhitzt - die benötigte Sonneneinstrahlung ist die gleiche <<<

Beachte mal den eta der Kollis! Je höher die Tk, desto niederer der Eta.

Gruß Heinz

eta ? tk? sorry, das musst genauer erklären

Der Eta ist der Wirkungsgrad, Tk ist die Kolli-T:

Steigt die Tk, sinkt der ETA. Daher ist es unsinnig, viele Kolli in Reihe zu schalten.

VDfdE

Viele Grüße, Achim